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Cet avant-projet s'appuie sur les compétences acquises en modélisation numérique des problèmes issus de la Mécanique du solide, à savoir :
i) L'analyse et la modélisation numérique des structures utilisant des matériaux classiques : poutres, plaques, coques, massifs pour des lois de comportement linéaires ou non, en petits ou en grands déplacements. L'accent a été mis dernièrement sur le développement de méthodes d'approximation fiables et performantes (problèmes de verrouillage notamment) et sur l'étude mathématique de problèmes de mécanismes.
ii) La modélisation numérique de structures utilisant des matériaux nouveaux passifs : les composites. Ces études reposent sur les méthodes d'homogénéisation, de localisation et conduisent à des méthodes numériques performantes. Les travaux en cours portent sur une étude d'endommagement dans le cadre d'un contrat Brite-Euram.
iii) Solveurs pour le calcul intensif en mécanique du solide qui est un thème plus transversal : essentiellement des méthodes de décomposition de domaines (avec maillages compatibles ou incompatibles) et la conception d'algorithmes performants pour la résolution de problèmes d'élasticité non linéaire, couplés ou non à des problèmes de mécanique des fluides.
Dans ces trois directions, il reste encore beaucoup à faire au plan de la modélisation numérique et du calcul intensif.
Au delà de ces matériaux classiques et nouveaux passifs, une nouvelle classe de matériaux, les matériaux ``actifs'', fait l'objet d'un intérêt de plus en plus marqué de la part des industriels. Il s'agit notamment des :
C'est ce qui nous a conduit à proposer dans le cadre de l'avant projet Mostra les nouvelles orientations suivantes :
iv) la modélisation numérique de matériaux nouveaux actifs et notamment l'analyse numérique des problèmes couplés correspondants.
v) l'utilisation de ces matériaux pour réaliser la commande de structures adaptatives essentiellement dans les domaines acoustique, vibratoire et de l'endommagement.
De manière extrêmement schématique, un système de structure adaptative comporte quatre composantes essentielles : le(s) matériau(x) qui constitue(nt) la structure, un réseau de capteurs, un système de commande, un réseau d'actionneurs, ce que nous synthétisons sur la figure ci-après :
Notre action porte essentiellement sur la modélisation numérique des matériaux, des structures et des interactions structures/capteurs et actionneurs/structures. Le système de commande en temps réel relève davantage de spécialistes d'automatique et de traitement du signal; nous mettons en place les collaborations appropriées.
Soulignons que le double rattachement à l'INRIA et au PULV favorise la mobilisation des compétences de l'ensemble de l'équipe mais aussi la recherche de collaborations avec les équipes d'automatique, de traitement du signal ou de robotique (à l'INRIA) et celles d'expérimentation (au PULV) qui sont susceptibles d'apporter les compétences complémentaires nécessaires.
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